Промышленные контроллеры: принцип работы, классификация, применение

Промышленные контроллеры: принцип работы, классификация, применение

Промышленное производство полностью построено на автоматизированных процессах. Любыми устройствами (машинами, станками, конвейерами) в технологической цепи, работающими в автоматическом режиме, управляют промышленные контроллеры Mitsubishi Electric, «отдающие» команды, «следящие» за их выполнением и собирающие информацию с десятков датчиков. Контроллер – это мозг, реализованный в виде механики, пневматики, гидравлики, реле, компьютерной программы или целой электронной системы. И чем сложнее машина, которой управляет контроллер, тем, соответственно, сложнее и его функционал.

Принцип работы

Промышленные или производственные логические контроллеры – это сложные системы, управляющие подключенными к ним основными и периферийными устройствами, несколькими каналами связи. ПК – микропроцессорное устройство, осуществляющее связь подключенных к нему сигнальных кабелей. Схемы и комбинации этого подключения определяются компьютерной программой, после чего передаются на контроллер.

Современные программируемые контроллеры постоянно совершенствуются, что позволяет уменьшать их размеры, расширять функционал управляемых ими машин, использовать единый язык их программирования. Главных принципов действия ПК два. Они должны собирать и обрабатывать информационные данные, а так же передавать управляющие команды машинам-исполнителям.

Общая классификация ПК

В основе классификации промышленных контроллеров лежат пять принципов: число входных/выходных каналов, расположение модулей, назначение, монтажный способ, язык программирования.

По числу каналов ПК бывают:

• нано (до 16);
• малыми (от 16 до 100);
• средними (от 100 до 300);
• большими (от 300 до 2000);
• сверхбольшими (от 2000 и больше).

Контроллеры могут быть моноблочными, модульными, распределенными. Первые неразделимы, имеют малое число каналов и низкую мощность. Вторые состоят из процессора и сменных модулей с каналами. Третьи имеют центральный процессор и несколько модулей в собственных отдельных корпусах.

Назначение у контроллеров может быть универсальное, коммуникационное, ПИД, для робототехники, а так же контроля над перемещением и позиционированием. Монтироваться они могут на панели, стойки, под DIN-рейки, а так же без корпусов. Программируются они либо на собственном языке ПЛК, либо на нескольких классических языках (С, Вижуал Бэйзик, Скала).

Есть у контроллеров и свои ограничения, как у любой цифровой и компьютерной техники. Они касаются ОЗУ, процессорной мощности, числа входов/выходов, времени срабатывания на сбои и восстановления после них.

Применение ПК

Основное применение контроллеров – это промышленные отрасли. Так же их можно встретить в системе профессионального среднего и высшего образования. Их используют в:

• цветной и черной металлургии;
• нефтедобыче;
• металлообработке;
• автомобилестроении;
• логистике (погрузо-разгрузочные операции);
• текстильной промышленности;
• на химическом производстве.

ПК управляют литейными цехами, загрузкой доменных печей. Они стоят на перекачивающих, распределительных станциях, магистральных трубопроводах, передают команды на автоматических линиях, сборочных конвейерах, испытательных стендах, «командуют» прессами, токарными и шлифовальными станками, сварочными установками.

В химической промышленности они управляют устройствами, которые смешивают и дозируют продукты, системами очистки от химотходов. Контроллеры можно встретить на почте: они сортируют почтовые отправления и посылки. Еще они способны управлять любыми складскими и упаковочными операциями, автоматическим раскроем тканей, подачей нитей, производством хрусталя и даже выполнять задачи, связанные с безопасностью и охраной жилых, промышленных, административных объектов.